JPH01107850A - イオン交換樹脂洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、イオン交換樹脂を洗浄するための装置に関す
る。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉プラントの一次冷却材浄化系の水処理装
置等に使用されているイオン交換樹脂の表面には、−次
冷却材中の酸化鉄をはじめとする種々の酸化物等の懸濁
物質が付着し、また、イオン交換樹脂の粒間にも一次冷
却材中の酸化鉄をはじめとする種々の酸化物等の懸濁物
質が捕捉される。

イオン交換樹脂にこのような原水中の懸濁物質が付着あ
るいは捕捉されると、この懸濁物質がイオン交換層の上
部を覆って抵抗が増加するとともに、脱塩効′果が低下
する。

そこで、定期的にイオン交換樹脂を洗浄して、その表面
に付着した懸濁物質および粒間に捕捉された懸濁物質の
除去を図り、これにより、懸濁物質の付着あるいは捕捉
に起因する抵抗の増加ならびに脱塩効果の低下を防止し
ている。

従来、このイオン交換樹脂の洗浄は、逆洗および再生等
の処理を行った後のイオン交換樹脂を所望量の水に浸漬
し、こうしてできるイオン交換樹脂層に多量の空気を下
方より供給することにより攪拌した後、排水するという
操作を１〜数回繰返すことにより行っていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の洗浄方法は多量の水を必要とする
とともに、多量の廃液を発生させるという問題がある。

さらに、従来の洗浄方法では、イオン交換樹脂の表面に
付着した懸濁物質を十分除去することができないうえ、
−度遊離した懸濁物質の再付着および再捕捉を十分防止
することができないため、洗浄したイオン交換樹脂を用
いた水処理装置においては、通水初期の出口水中に多量
の懸濁物質が放出されるという問題がある。

特に、沸騰水型原子炉プラントの一次冷却材浄化系にお
いては、この出口水中に放出された酸化鉄が炉内におい
て放射化されて、−次冷却材浄化系が広範囲にわたって
被曝するおそれがあるという問題があり、また、この被
曝により、放射性廃棄物の発生量が増加するという問題
がある。

本発明のイオン交換樹脂洗浄装置は、このような問題点
を解決すべくなされたもので、イオン交換樹脂の表面に
付着した懸濁物質を、−度遊離した懸濁物質の再付着お
よび再捕捉を防止しつつ、かつ廃液の発生ｌを増加させ
ることなく、十分に除去することができるイオン交換樹
脂洗浄装置を提供することを目的としている。

［発明のｉ或］ 〈問題点を解決するための手段） すなわち、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置は、上端に
洗浄水排出口および下端に被洗浄物排出口を有しかつこ
れらの間の上方に被洗浄物供給口および下方に洗浄水供
給口を有する洗浄塔と、前記洗浄塔内に洗浄水の所定流
量の上昇水流を形成する定量ポンプと、前記洗浄塔内を
沈降する被洗浄物に超音波を発振する超音波発振器と、
前記被洗浄物を洗浄した後の洗浄水中に含まれる懸濁！
Ｐ！ｌ質を除去するためのろ過器と、洗浄された被洗浄
物を収容するための回収容器とを備え、前記洗浄水が前
記洗浄塔、定量ポンプ、ろ過器および回収容器との間を
循環するよう構成したことを特徴としている。

また、ろ過器は、中空糸膜により浄化処理を行うものが
、実用上好ましい。

（作　用） 本発明のイオン交換樹脂洗浄装置では、被洗浄物が沈降
するよう流量調節された洗浄水の上昇水流が貫流する洗
浄塔内において、被洗浄物に超音波発振器により超音波
を発振してその表面に付着した懸濁物質を剥離させるこ
とにより洗浄するため、イオン交換樹脂の表面に付着し
た懸濁物質を十分除去することができる。さらに、除去
された懸濁物質はイオン交換樹脂に較べて沈降速度が極
端に小さいため、上昇水流により洗浄水排出口からろ過
器に導かれ、ろ過器内の中空糸膜により捕捉されるなめ
、洗浄後のイオン交ｍｍ詣への再付着および再捕捉が防
止さる。

さらに、洗浄水が洗浄塔、定量ポンプ、ろ過器および回
収容器との間を循環するよう構成されているため、廃液
の発生量を増加させることなくイオン交換樹脂を洗浄す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置の一実施例を、
図面を用いて説明する。

第１図に示したイオン交換樹脂洗浄装置１は、主に、洗
浄塔２と、定量ポンプＰ１と、超音波発振器３と、ろ過
器４と、回収容器５とから構成されている。

さらに、洗浄塔２の上端には処理水排出口６が開口して
おり、この処理水排出口６の下方には被洗浄物７を含有
するスラリーを洗浄塔２に供給するための被洗浄物供給
口８が開口している。また、洗浄塔２の下端には、洗浄
後の被洗浄物９を回収容器５に誘導するための洗浄物排
出口１０が開口しており、この洗浄物排出口１０の上方
には洗浄水を洗浄塔２内に供給するための洗浄水供給口
１１が開口している。

洗浄水排出口６は、配管１２により定量ポンプＰ１に接
続されており、配管１２には弁１５が介挿されている。

この洗浄水排出口６と弁１５の途中から洗浄水供給ｇ１
４が分岐して設けられており、洗浄水供給管１４には弁
１３が介挿されている。また、定量ポンプＰ１は、配管
１６によりろ過器４に接続されている。さらに、ろ過器
４は、配管１７により洗浄水供給口１１に接続されてい
る。洗浄水は、定量ポンプＰ１、配管１６、ろ過器４、
配管１７、洗浄水供給口１１、回収容器５、洗浄塔２、
洗浄水排出口６および弁１５が介挿されている配’１ｆ
１２の間を循環する。

被洗浄物供給口８は、配ｖ１８により定量ポンプＰ２に
接続されており、配管１８には弁１９が介挿されている
。この定量ポンプＰ２は、配管２０により、図示してい
ないスラリー供給源に接続されている。

また、回収容器５の下端には排出口２１が開口しており
、この排出口２１は、配管２２により図示していない排
出先に接続されており、配管２２には弁２３が介挿され
ている。

このようにしてなるイオン交換樹脂洗浄装置１によるイ
オン交換樹脂の洗浄は、以下のように行われる。

まず、弁１９および２３は閉とし弁１５は開とした状態
で、弁１３を開として洗浄水供給管１４から洗浄水をイ
オン交換樹脂洗浄装置１内に充填した後、弁１３を閉と
する。

次に、定量ポンプＰ１を作動させて、イオン交換樹脂洗
浄装置１内の洗浄水を循環させる。この後、弁１９を開
として定ｌポンプＰ２により被洗浄物７を含有するスラ
リーを洗浄塔２に供給すると同時に、弁２３を開として
洗浄水を排出口２１から排出する。このときの定量ポン
プＰ１の流量を■１、定量ポンプＰ２の流星を■２、排
出口２１から排出される洗浄水の流量をｖ３とすれば、
各流量Ｖ＋　、Ｖ２　、Ｖｇは次式を満たすものとする
。

Ｖｌ　＝Ｖ２　＋Ｖ３　、　　Ｖ２　＝Ｖ！さらに、こ
のときのｖｌは、被洗浄物７が洗浄塔２内の上昇水流中
を沈降するように設定される。

このように流量調節されたイオン交換樹脂洗浄装置１に
おいては、被洗浄物７は洗浄塔２内の上昇水流中を緩や
かに沈降する。この状態で、被洗浄物７に超音波発振器
３により超音波を発振すると、被洗浄物７の表面に付着
していた懸濁物質２４は振動により剥離し、上昇水流に
よりろ過器４に導かれて、ろ過器４内の中空糸膜２５に
補足される。一方、被洗浄物７はそのまま洗浄塔２内を
緩やかに沈降し被洗浄物排出口１０から回収容器５に排
出されここに収容される。したがって、懸濁物質２４が
洗浄後の被洗浄物に再付着することが防止されろととも
に、再捕捉されることも防止される。

また、被洗浄物を洗浄した後の懸濁物質２４を含む洗浄
水は、ろ過器４内の中空糸膜２５により浄化されて再利
用されるため、従来の洗浄方法に較べて、廃液の発生量
を低減させることができる。

なお、回収容器５に収容された洗浄された被洗浄物９は
、洗浄水とともに排出口２１から図示していない廃出先
へ排出され、ここに収容される。

第２図に、沸騰水型原子炉プラントの一次冷却材浄化系
の水処理装置に使用したイオン交換樹脂を、逆洗および
再生処理後、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置により洗
浄し、再びこの水処理装置に使用した場合の、通水初期
の出口水中に含まれる酸化鉄濃度の相対変化を表すグラ
フを示す。

第２図において、実線が逆洗および再生処理後、本発明
のイオン交換樹脂洗浄装置により洗浄した場合の相対変
化を示している０図中の破線は逆洗および再生処理後、
従来の洗浄方法により洗浄した場合の相対変化を、また
、１点ｇｉｍは逆洗および再生処理を施さずに、止水中
で超音波洗浄を施した場合の相対変化を示している。

逆洗および再生処理後、従来の洗浄方法により洗浄した
場合は、イオン交換樹脂の表面に付着した酸化鉄を十分
除去することができないうえ、−度遊離した酸化鉄の再
付着および再捕捉を十分防止することができないため通
水初期の出口水中に含まれる酸化鉄濃度が高い、また、
逆洗および再生処理を施さずに止水中で超音波洗浄を施
した場合は、イオン交換樹脂の粒間に捕捉された酸化鉄
を十分除去することができないうえ、−度遊離した酸化
鉄の再付着および再捕捉を十分防止することができない
なめ通水初期の出口水中に含まれる酸化鉄濃度が高く、
また、逆洗および再生処理を施していないため、除去す
ることができずに出口水中に放出される酸化鉄の量も多
くなる。

しかしながら、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置によれ
ば、イオン交換樹脂の表面に付着した酸化鉄を十分に除
去することができるとともに、−度遊離した酸化鉄の再
付着および再捕捉が防止されるため、水処理装置の通水
初期に出口水中に放出される酸化鉄濃度が大幅に低下す
る。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置を
用いれば、イオン交換樹脂の表面に付着した懸濁物質を
、−度１１！離した懸濁物質の再付着および再捕捉を防
止しつつ、かつ廃液の発生量を増加させることな（、十
分に除去することができる。

したがって、洗浄後のイオン交換樹脂を用いた水処理装
置の通水初期の出口水中に放出される懸濁物質量を、大
幅に低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のイオン交換樹脂洗浄装置の一実施例
を表す断面模式図、第２図は、洗浄後のイオン交換樹脂
を用いた水処理装置の通水初期の出口水中に含まれる酸
化鉄濃度の相対変化を表すグラフである。 １・・・・・・・・・イオン交換樹脂洗浄装置２・・・
・・・・・・洗浄塔 ３・・・・・・・・・超音波発振器 ４・・・・・・・・・ろ過器 ５・・・・・・・・・回収容器 ６・・・・・・・・・洗浄水排出ロ ア・・・・・・・・・被洗浄物 ８・・・・・・・・・被洗浄物供給口 ９・・・・・・・・・洗浄された被洗浄物１０・・・・
・・・・・被洗浄物排出口１１・・・・・・・・・洗浄
水供給口 ２４・・・・・・・・・懸濁物質 Ｐｌ・・・・・・・・・定量ポンプ 出願人　　　　　日本原子力事業株式会社同　　　　　
　株式会社　東芝 代理人弁理士　　須　山　佐　− 第］図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上端に洗浄水排出口および下端に被洗浄物排出口
   を有しかつこれらの間の上方に被洗浄物供給口および下
   方に洗浄水供給口を有する洗浄塔と、前記洗浄塔内に洗
   浄水の所定流量の上昇水流を形成する定量ポンプと、前
   記洗浄塔内を沈降する被洗浄物に超音波を発振する超音
   波発振器と、前記被洗浄物を洗浄した後の洗浄水中に含
   まれる懸濁物質を除去するためのろ過器と、洗浄された
   被洗浄物を収容するための回収容器とを備え、前記洗浄
   水が前記洗浄塔、定量ポンプ、ろ過器および回収容器と
   の間を循環するよう構成したことを特徴とするイオン交
   換樹脂洗浄装置。
2. （２）前記ろ過器は、中空糸膜により浄化処理を行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオン交換
   樹脂洗浄装置。